Условие безюзового торможения

Процесс изменения силы сцепления при повышенном скольжении оп­ределяется характеристикой сцепления колес с рельсами.

1 — скорость вагона при торможении; 2— скорость вагона при юзе колес;
3 — предполагаемая скорость вагона без юза; 4 — тормозная сила колесной пары.

Явление, когда колесо прекращает свое вращение и начинает скользить по рельсу при продолжающемся движении поезда, называется заклиниванием или юзом. Между тормозной силой и силой сцепления существует строго определенная зависимость – для вращения заторможенного колеса необходимо, чтобы тормозная сила не превосходила силу сцепления его с рельсом.

Как правило, заклинивание колесной пары не происходит мгновенно. Предварительно колесная пара начинает проскальзывать, скорость ее становится меньше поступательной скорости подвижного состава. Это приводит к увеличению тормозной силы Вт за счет повышения коэффициента трения φк. В точке контакта колеса с рельсом кинетическая энергия превращается в тепловую, что может привести к сдвигу металла на поверхности катания колеса при проскальзывании и появлению навара или образованию ползуна при скольжении. Поэтому максимальная величина тормозной силы ограничивается условиями сцепления колес с рельсами. Следовательно, во избежание юза максимальное тормозное нажатие принимают таким, чтобы тормозная сила не превышала силу сцепления колеса с рельсом. Для этого должно выполняться правило:

Вт < Вс

Нарушение этой зависимости ведет к заклиниванию колесной пары колодками.

При снижении скорости в процессе торможения значения коэффициента трения φ_к становятся больше коэффициента сцепления φ_с, следовательно, вероятность заклинивания колесных пар выше при низких скоростях движения. При высоких скоростях значения φ_с больше φ_к и значит, опасность юза практически исключается, а силу нажатия колодки на колесо можно увеличить для реализации большей тормозной силы.

Вопросы для самоконтроля:

1. Назначение тормозов в поезде.

2. Что такое тормозная сила.

3. Что выражает коэффициент трения.

4. Условие безюзового торможения.

5. Почему при снижении скорости растет тормозная сила.